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Universidad
Nacional De Lanús
Rectora:
Dra. Ana Jaramillo

Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias
Física I
TRABAJO PRÁCT...
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CONSTANTE DEL CALORÍMETRO - FÍSICA I

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UNIVERSIDAD DE LANÚS
LICENCIATURA EN TECNOLOGÍAS FERROVIARIAS
FÍSICA I
PROFESORES: Lic. VERÓNICA ISOLA e Ing. ALFREDO MENÉNDEZ
CURSO: 2do cuatrimestre de 2013
Cálculo de la constante del calorímetro
Autores: Isidro Pérez, Leandro Cerdá, Raúl Castro, José María Falcioni

Published in: Education
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CONSTANTE DEL CALORÍMETRO - FÍSICA I

  1. 1. Universidad Nacional De Lanús Rectora: Dra. Ana Jaramillo Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias Física I TRABAJO PRÁCTICO NRO. 3 – CALORÍMETRO Director: Lic. Alejandro Tornay Lic. Verónica Isola Ing. Alfredo Menéndez 2013 - 2do. Cuatr. Departamento de Desarrollo Productivo Director: Dr. Oscar Tangelson CALORÍMETRO DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DETERMIANCIÓN DE CAPACIDAD CALÓRICA CÁLCULO DE CALOR ESPECÍFICO GRUPO INTEGRADO POR: Isidro Pérez – Raúl Castro – Leandro Cerdá – José Falcioni Isidro Pérez Raúl Castro Leandro Cerdá José M. Falcioni 24/12/2013 1
  2. 2. Universidad Nacional De Lanús Rectora: Dra. Ana Jaramillo Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias Física I TRABAJO PRÁCTICO NRO. 3 – CALORÍMETRO Calorímetro El calorímetro es un instrumento que sirve para medir la cantidad de calor entregada o recibida por un cuerpo. Lo que en otras palabras significa que se lo puede utilizar para determinar la capacidad calorífica y el calor específico, que es un caso particular de capacidad calorífica. El tipo más difundido se conforma según se ve a continuación. Isidro Pérez – Raúl Castro – Leandro Cerdá – José Falcioni Agitador Termómetro Tapa del Contenedor Recipiente Contenedor Director: Lic. Alejandro Tornay Lic. Verónica Isola Ing. Alfredo Menéndez 2013 - 2do. Cuatr. Departamento de Desarrollo Productivo Director: Dr. Oscar Tangelson Un calorímetro es un Contenedor adiabático: QUE NO INTERCAMBIA CALOR CON EL EXTERIOR Tapa Aislante Material Aislante Térmico 24/12/2013 2
  3. 3. Universidad Nacional De Lanús Rectora: Dra. Ana Jaramillo Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias Física I TRABAJO PRÁCTICO NRO. 3 – CALORÍMETRO Director: Lic. Alejandro Tornay Lic. Verónica Isola Ing. Alfredo Menéndez 2013 - 2do. Cuatr. Departamento de Desarrollo Productivo Director: Dr. Oscar Tangelson Calorímetro – Preparación del sistema aislado Inicialmente tenemos el calorímetro compuesto por: • El termómetro de masa Mt con calor específico Ct • El agitador de masa Ma con calor específico Ca • El recipiente de masa Mv con calor específico Cv Como no conocemos estos valores lo que vamos a hacer es agruparlos en un concepto que llamaremos constante del calorímetro “k”. Agregamos una cantidad de agua M a una temperatura mayor que la del resto de los elementos. Dejamos reposar un tiempo y vemos que se produce un intercambio de calor entre el agua y los componentes del calorímetro. Terminado el proceso de intercambio todos los componentes del sistema: agua, recipiente, termómetro y agitador están a la misma temperatura T0, indicada por el termómetro. Isidro Pérez – Raúl Castro – Leandro Cerdá – José Falcioni 24/12/2013 3
  4. 4. Universidad Nacional De Lanús Rectora: Dra. Ana Jaramillo Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias Física I TRABAJO PRÁCTICO NRO. 3 – CALORÍMETRO Director: Lic. Alejandro Tornay Lic. Verónica Isola Ing. Alfredo Menéndez 2013 - 2do. Cuatr. Departamento de Desarrollo Productivo Director: Dr. Oscar Tangelson Calorímetro – Determinación de la constante “k” del calorímetro Agregamos una cantidad de agua m a una temperatura T mayor a T0. Ahora tenemos un sistema aislado en el que se comienza a intercambiar calor entre el agua que se acaba de agregar y el resto de los elementos que conforman en calorímetro. Terminado el proceso de intercambio de calor todo el sistema se encuentra a una temperatura de equilibrio Te indicada por el termómetro Tenemos entonces un sistema adiabático que, como tal, no intercambia calor con el exterior. Esto significa que el calor que entregó el agua caliente tuvo que ser absorbido por los elementos del calorímetro: agua previa, recipiente, termómetro y revolvedor. En otras palabras la variación del contenido calorífico es “0” Isidro Pérez – Raúl Castro – Leandro Cerdá – José Falcioni 24/12/2013 4
  5. 5. Universidad Nacional De Lanús Rectora: Dra. Ana Jaramillo Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias Física I TRABAJO PRÁCTICO NRO. 3 – CALORÍMETRO Director: Lic. Alejandro Tornay Lic. Verónica Isola Ing. Alfredo Menéndez 2013 - 2do. Cuatr. Departamento de Desarrollo Productivo Director: Dr. Oscar Tangelson Calorímetro – Determinación de la constante “k” del calorímetro Podemos plantear entonces la variación de contenido calórico de cada elemento agua inicial termómetro recipiente agitador agua agregada M x Ca x (Te – T0) + Mt x Ct x (Te – T0) + Mv x Cv x (Te – T0) + Ma x Ca x (Te – T0) + m x Ca (Te - T) = 0 Tomando factor común (Te – T0) reordenamos de la siguiente manera (M x Ca + Mt x Ct + Mv x Cv + Ma x Ca) x (Te – T0) + m x Ca (Te - T) = 0 Reemplazamos por “k” y considerando que Ca es la unidad k queda Despejando “k” nos queda (M + k) x (Te – T0) + m x (Te - T) = 0 k = m x (T - Te) - M (Te – T0) Isidro Pérez – Raúl Castro – Leandro Cerdá – José Falcioni “k” es la constante del calorímetro que agrupa todos los valores que no conocemos. Equivalentes de agua. Por su propia definición, “k” es siempre positiva. 24/12/2013 5
  6. 6. Universidad Nacional De Lanús Rectora: Dra. Ana Jaramillo Licenciatura en Tecnologías Ferroviarias Física I TRABAJO PRÁCTICO NRO. 3 – CALORÍMETRO Director: Lic. Alejandro Tornay Lic. Verónica Isola Ing. Alfredo Menéndez 2013 - 2do. Cuatr. Departamento de Desarrollo Productivo Director: Dr. Oscar Tangelson Calorímetro – Determinación de calor específico A partir de la fórmula general de variación de calor (M + k) x (Te – T0) + m x c (Te - T) = 0 Conociendo la constante del calorímetro “k” podemos calcular el Calor Específico “c” del material de masa “m” Despejando de la fórmula anterior tenemos c = (M + k) x (T0 - Te) m x (Te - T) Entonces podemos usar el calorímetro para determinar el calor específico de cualquier elemento. Isidro Pérez – Raúl Castro – Leandro Cerdá – José Falcioni 24/12/2013 6

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